电气工程专业毕设开题报告
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信息科学与工程学院
毕业设计（论文）开题报告
设计（论文）题目：110kV智能变电站的继电保护原理
分析与设计
姓名： 学号：
专业：电气工程及其自动化 班级：
指导教师:
实习单位：
开题日期： 2013 年 03 月 22 日
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1. 课题提出
1.1 课题背景、目的与意义
智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向，并被认为是2l世纪电力系统
的重大科技创新和发展趋势。智能电网的核心内容之一是智能变电站，智能变电站与
传统的变电站相比，在技术先进性、安全性、占地少、成本低、少维护、环境友好等
方面具有无可比拟的优势。智能变电站既是下一代变电站的发展方向，又是建设智能
电网的物理基础和要求。而电网需求和工程实践表明，在众多二次专业中，以继电保
护对安全性、可靠性要求最高。因此智能变电站的重点是继电保护。
1.2 国内外现状
国际上，随着微电子技术、电子式电流互感器技术、网络通信技术、智能断路器
技术的发展成熟以及IEC 65850通信标准体系的颁布，德国SIEMENS公司推出的
SICAM WCC系统开发出可以支持基于以太网的IEC 61850-8 变电站总线以及IEC
61850-9 过程总线技术，从而实现过程层网络化，使SICAM WCC进入符合标准的智能
化变电站自动化系统产品行列中来；ABB、ALSTOM和GE等国外的电力装备厂家公司
都已在SCADA系统实现IEC 61850协议。
目前国内一些主流厂商都在积极地推进智能化变电站的相关工作，满足IEC61850
标准的智能变电站自动化系统等应用于数字化变电站的产品国内厂商都已开发完毕。
如采用光电互感器、合并器、智能接口、网络方式(IEC61850-9-2)与间隔层设备通信的
全数字化变电站已经于2008年12月在河南郑州蝶彩变投入运行，标志着智能化变电站
关键技术已经成熟。
智能化一次设备是数字变电站的基础，国内对高压智能断路器的研究已全面展开。
除了智能化的一次断路器以外，国内很多厂商已经开始进行相关的诸如变压器、电抗
器、电容器等一次设备智能化的研究。主要体现在都能为这些一次设备提供数字接口，
满足IEC61850 GOOSE协议，能够实现状态监测、自适应合闸等自动化功能。智能化
一次设备的研究及应用为在线监测、监测信息的传递、处理和储存，故障特征的提取，
故障机理的分析，故障诊断的方法和理论的分析提供了基础。
1.3 研究（设计）内容
根据典型三层两网智能变电站的结构，提出三层三网结构，并进行基于分层配置
的继电保护方案设计，合理安排线路保护、变压器保护等间隔保护所在的层次，满足
不依赖过程层交换机独立跳闸这一条件。探索多间隔的母线保护配置适合的层次，满
足通过过程层交换机网络实现保护和跳闸。设计站域智能保护管理单元，并且合理配
置，实现站域(后备)保护和管理。线路保护和变压器只包含传统保护中的主保护，其
他后备保护由站域智能保护单元实现。该设计将全局信息引入继电保护系统，重新审
视保护的原理与配置，即能保证主保护基本不受系统运行方式的影响，可快速切除故
障元件，又可解决后备保护易受系统运行方式影响，配合关系复杂，动作时间长等问
题，为智能电网铸造更加安全、可靠的第一道防线。
1.4 设计方案论证（可行性研究）
配置情况：l10kV变电站使用常规开关作为主关。以杭州市淳安县半岛变为例，目
前，该变电站内设有电子互感器，尚未实现一体化平台及智能应用，然而 ，变电站内
的自动化系统结构、继电保护装置及合并单元的配置，均可作为智能变电站建设的参
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考。
三层侧设备，两级网络结构，符合智能变电站要求。变电站内过程层运用的是
GOOSE网络、SV网方式，与智能变电站要求独立组网有所差距。保护配置包括所需
要的母线差动保护装置、线路纵差动保护装置、故障录波器等，此外，110kV母差、
主变及智能终端，合并单元按双重化配置．均体现了智能变电站的配置要求。可以作
为一个智能变电站继电保护的设计基础与参考。
主要设计内容：
1、 主变保护及测控配置。包括：差动保护、复合电压闭锁过流保护、零序电压保护、
中性点零序电流保护、过负荷保护、主变非电量保护。
2、 10kV保护及测控装置
3、 备自投装置
4、 时间同步系统
5、 网络分析装置
1.5 开发环境及系统实现
智能化变电站继电保护的设计工具主要为Auto CAD
预期成果：智能化变电站电气二次侧继电保护设计方案一份、论文一篇
2. 论文进度计划
例: 表4.1. 毕业设计进度表
序号 起止日期 任务 提交的阶段成果 备注
1 03．23—03.30 调研 调研报告
2 03.31—04.09 查阅文献资料 论文综述
3 04.10—04.25 系统分析 建立系统业务模型，功能模型，数据模型。
4 04.26—05.10 系统设计 功能设计，模块设计
5 05.11—05.21 系统实现 建立完整的设计模型
6 05.22—06.2 撰写论文 论文全文
7 06.3—06.13 准备答辩 答辩材料
3. 参考文献
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